旱地谷子渗水地膜覆盖栽培的土壤水温效应及其生长发育研究

为了给旱地谷子渗水地膜覆盖栽培技术的推广应用提供参考,在年降雨量400 mm的甘肃中部半干旱地区研究了旱地谷子渗水地膜覆盖种植的土壤水分、地温效应及对其生长发育的影响。试验设露地、普通地膜覆盖、渗水地膜覆盖3个处理,采用单因素随机区组设计,在谷子出苗期、抽穗期、成熟期分别测定各处理耕层含水量、温度,收获后记产。结果表明:渗水地膜的渗水作用使其比普通地膜能接纳更多的雨水(在抽穗期,渗水地膜下0~20、20~40、40~60 cm耕层的含水量分别为8.1%、10.3%、12.7%,而普通地膜为8.1%、9.3%、12.6%,在成熟期,渗水地膜覆盖0~20、20~40、40~60 cm耕层的含水量分别为7.4%、9.6%、10.7%,而普通地膜为5.8%、6.3%、9.1%,均是T1T2);渗水地膜和普通地膜都具有提高地温的作用,而且渗水地膜在温度较低时提高地温的效果更优于普通地膜(在谷子成熟期,当温度低于15℃时,T1T2),在温度较高时渗水地膜的微气孔张开,具有调温作用,使得在气温较高时渗水地膜覆盖下的地温明显低于普通地膜覆盖下的地温(在出苗期的12∶00和18∶00普通地膜下温度超过30℃时,T2、T1之间的差值明显增大);渗水地膜覆盖处理较普通地膜相比,具有改善谷子农艺性状的作用,且使谷子增产6.75%。     

不同生育阶段灌水处理对糜子农艺性状及产量的影响

在年降雨量不足40 mm的甘肃省敦煌市,以陇糜10号为指示品种,研究了不同生育阶段灌水处理对糜子主要农艺性状及产量的影响,应用灰色关联度法分析了主要农艺性状与产量的相关性。结果表明：水分亏缺延迟糜子成熟,延长了拔节至抽穗阶段的生长发育天数;生育期内任何阶段水分亏缺都降低了糜子株高、千粒重和产量,主穗长缩短,主茎粗变细,抽穗灌浆期水分亏缺极显著地影响单株穗重、单株粒重及单位面积穗数。不同土壤水分条件下,糜子单株粒重、单株穗重、千粒重、株高、主茎粗、主穗长、单位面积穗数都与糜子产量相关性较大。     

渗水地膜覆盖条件下原生盐碱荒地盐分累积特性研究

渗水地膜覆盖是一项新的农艺技术,其保墒性可有效地控制地表蒸发从而抑制土壤盐分表聚,其单向渗水性可在一定程度上控制土壤水分运移从而控制土壤盐分累积。本试验在朔州市应县原生盐碱荒地区,设覆盖渗水地膜、覆盖普通地膜和不覆盖三种处理方式,跟踪观测2007年10月19日到2008年10月30日不同覆盖措施条件下原生盐碱荒地的土壤盐分分布状况。结果表明:渗水地膜具有更为明显地抑制盐分表聚的作用,土壤剖面的盐分变化量和透过地膜进入土壤中的水量存在负相关关系,可利用渗水地膜来控制土壤盐分累积,基于透过地膜的水量叠加可以逐步减小土壤剖面的总含盐量,进而达到逐步淋洗脱盐的效果。     

不同土壤水分条件下宁南旱地春小麦覆膜穴播栽培效应研究初报

在宁南旱农试区就不同土壤水分条件下旱地春步麦覆膜穴播栽培效应进行研究,结果表明：地膜覆盖对春小麦生长发育具有明显的促进作用,与露地小麦相比,覆膜春小麦生育进程提前,生育期延长,植珠高大健壮,其叶面积系数、干物质重都显著提高,覆膜可使春小麦单位面积穗数,穗粒数,千粒重显著增加,产量增加幅度达３０．２３％￣４５．８９％,同一水分处理,覆膜与露地春小麦耗水差异不大,但覆膜春小麦ＷＵＥ显著提高,增幅达４９     

种植密度对糜子生长发育及产量影响

采用完全随机区组试验设计,以河曲大红黍为材料,设定6个密度处理,研究不同种植密度对糜子的株高、茎粗、分蘖数等形态指标,单株叶面积、叶绿素相对值、光合速率等光合指标,干物质积累量,产量构成因素及产量的影响;运用非线性回归分析的方法,对密度与作物产量的经验模型进行模拟.结果表明:种植密度超过一定范围值时,随着密度的增加,株高增大,茎粗变细,分蘖数减少和光合生理指标均降低,穗重、穗粒重和有效穗粒数逐渐减少,干物质积累量减少,产量降低;产量随着种植密度增加呈先升后降的趋势,二次曲线模型的方程式为Y=176.78471+ 11.51879X-1.29607X2,理论最适密度范围为4万株/666.7m2-5万株/666.7m2.     

不同氮肥处理对糜子产量及品质的影响

以晋黍9号为材料,研究了普通尿素和缓释尿素对糜子产量和品质的影响。结果表明:施氮处理的糜子蛋白质含量都显著大于对照,而淀粉含量都显著小于对照;产量以PN2(普通尿素150 kg·hm-2)最高,增产幅度为28.48%;产量与穗数和单株粒重达到极显著正相关,相关系数分别为0.81和0.62;糜子产量与籽粒蛋白质含量呈极显著正相关,相关系数为0.83,与籽粒淀粉含量呈显著负相关,相关系数为-0.44。本试验条件下,糜子产量的增加主要是通过增加穗数和单株粒重来实现的。以普通肥料N150 kg·hm-2为最适施氮量。研究表明不是所有土壤类型都适合施用缓释尿素,研究区为砂质土,保水保肥能力差,通气性好,施用普通尿素比缓释尿素效果好。     

半干旱区地表覆盖方式对土壤水温效应及玉米产量的影响

为探索吉林省半干旱区水分高效利用、玉米增产的栽培技术模式,采用不同覆盖材料进行为期4 a(2018—2021年)的大田试验,设置无覆盖(CK)、普通地膜覆盖(CM)、降解地膜覆盖(DM)和秸秆覆盖(SM) 4个处理,研究不同覆盖方式对土壤水分、土壤温度、玉米生长发育及产量和水分利用效率的影响。结果表明：玉米生育期内土壤贮水量时空变化与当年的降雨时空分配有关,垂直空间上20～60 cm土层土壤贮水量显著高于0～20 cm,处理间土壤贮水量SM>CM>DM>CK;耕层0～20 cm土壤温度随玉米生育时期推进呈先升后降的变化趋势,随土层深度的增加逐渐降低,降低幅度呈CM>SM>DM>CK的变化趋势。地表覆盖具有调节土壤温度的作用,与CK相比,CM和DM使5、6月土壤温度分别提升2.12、1.71℃和2.07、1.52℃,SM下降了1.72、1.01℃;与5、6月气温相比,地膜覆盖每日土壤温度较气温提升2.2～3.2℃,秸秆覆盖降低0.3～0.6℃,8、9月覆盖土壤温度下降幅度低于气温;与无覆盖(CK)相比,CM和DM处理4 a平均增产8.59%和14.10...     

不同覆盖处理对旱作玉米生育与产量效应的研究

比较研究了地膜覆盖，地膜加秸秆及秸秆覆盖处理对旱作玉米土壤环境、生长发育及产量形成的调控效应。结果表明，地膜加秸秆覆盖能明显改善旱作玉米土壤环境，促进玉米的生长发育，经济产量比对照增加２３．８％，比单一地膜覆盖增加８．０％，比单一秸秆覆盖增加１５．８％。地膜加秸秆覆盖是旱作玉米生产的一项重要技术措施。     

不同覆膜栽培对玉米土壤水分温度及产量的影响

采用烘干称重法和地温计法测定了环县川旱地不同覆膜与露地栽培方式下全生育期内0~80 cm土层的土壤含水量和0~40 cm土层的土壤温度,成熟期随机测量不同处理方式下的株高、株重、茎粗、穗粗、穗行数、行粒数、穗粒数、千粒重和单株叶面积等指标,计算经济产量和生物产量,分析不同覆膜与露地栽培对玉米土壤水热环境和产量的调控机制。结果表明,全膜双垄沟播栽培较全膜平铺穴播、半膜平铺穴播、半膜覆盖垄播和露地平播栽培,全生育期0~80 cm土壤水分分别提高了0.3%、1.0%、1.6%和2.4%,0~40 cm土壤温度分别提高了0.3℃、1.2℃、1.6℃和2.2℃,生育期分别缩短了0、3、5 d和13 d,生物产量分别提高了679.5、2 740.5、3 376.5 kg·hm-2和4 861.5 kg·hm-2,经济产量分别提高了424.5、1 729.5、2 032.5 kg·hm-2和2 971.5 kg·hm-2。因此,在相应的旱作农业区大力推广全膜双垄沟播栽培技术,能大幅提高玉米产量,有利于保障国家粮食安全。     

植物纤维地膜的土壤水热及作物产量效应

为了寻找塑料地膜的替代产品,解决应用塑料地膜造成的严重农田污染问题,对一种植物纤维地膜进行了玉米田间覆盖试验研究。结果表明,植物纤维地膜在玉米苗期具有显著的增温保墒作用,有利于保全苗,促进玉米的生长发育,显著提高玉米产量和水分利用效率。与露地相比,覆盖植物纤维地膜在不同测定时期内可提高土壤温度0.5℃～1.7℃,增加土壤含水量1.4%～6.1%;提高产量10.8%。植物纤维地膜覆盖8周后抗张强度损失率接近90%,120 d后地表残留量基本为零,表明该膜具有很好的降解性。     

揭膜对土壤温湿度及棉花根系发育的影响

为缓解残膜污染对棉田生态的影响,在新疆农垦科学院作物所1~2号试验地进行了棉田揭膜试验,研究头水后揭膜和2水后揭膜对土壤温湿度和棉花根系发育的影响,以期为新疆滴灌棉田揭膜工作的开展提供理论依据。本研究设置头水后(6月14日)和2水后(6月23日)揭膜两个处理,以正常覆膜为对照,连续测定头水后到灌溉结束棉田土壤温湿度的变化,同时测定棉花根系发育及干物质积累动态,成熟期进行产量测定。结果表明:7月5日之前,揭膜会降低土壤温度且幅度随着深度增加逐渐减少;4水前揭膜会降低土壤湿度,降低幅度随着浇水后天数增加逐渐变大。揭膜可促进棉花根系提前建成,增加干物质的积累量及侧根数的发生。揭膜处理地上部干物质积累线性增长期较CK缩短8.54~12.72 d,根系干物质积累时间缩短9.91~11.68 d。揭膜处理干物质积累量较CK增加12.34%和11.67%,产量较CK增加6.0%~8.3%。     

黄土旱塬垄作覆膜栽培土壤水分及温度变化研究

黄土高原雨养农业区水分缺乏是制约农业生产的关键因子。本研究在黄土高原长武塬进行小区试验,通过垄作覆膜(RP)与平作不覆膜(FP)两种处理的对比研究,分析垄作覆膜下玉米生长时期土壤水分与温度的变化,以及降雨事件对于土壤水分的动态影响。结果表明,垄作覆膜在30~60 cm土层土壤水分显著高于平作不覆膜约8%,而平作不覆膜在深层(100~160 cm)土壤水分明显高于垄作覆膜,玉米生长季土体储水量变化垄作覆膜垄与沟在30~60 cm处均高出平作不覆膜20 mm,而在100~160 cm处垄作覆膜比平作不覆膜低25 mm。垄沟覆膜-垄(RPR)土壤表层10 cm处温度较垄沟覆膜-沟(RPF)与平作不覆膜分别高2.01℃和1.91℃。中雨情况下,垄作覆膜降雨土壤入渗深度可达30 cm,平作不覆膜下可以到10 cm,但强降雨事件中垄作覆膜土壤深层入渗受到抑制。降雨强度越大,土壤前期含水量越高,土壤水分峰值产生的时间越短;垄作覆膜由于土壤水分条件的改善使得土壤水分峰值出现时间较平作不覆膜早。垄作覆膜由于垄沟微地形改变使沟内具有集水效应,同时沟内集水对垄上水分存在侧向补充,但时间上存在滞后效应,滞后时间与降雨量和降雨前土壤含水量相关。垄作覆膜能够保水保墒,增加降雨入渗,抑制强降雨事件的深层入渗,抑制"自覆盖"现象的发生,从而对玉米生长具有重要的意义。     

灌水与覆膜对春玉米土壤温度、生育期和水分利用的影响

在移动式遮雨棚内,采用子母桶栽土培法,研究充分灌水(F)和调亏灌水(D)2种灌水模式与拔节期揭膜(A)、抽雄期揭膜(B)和全生育期覆膜(C)3种覆膜时长对春玉米整个生育期(苗期、拔节期、抽雄期和灌浆期)地面下5、10 cm和15 cm深度处土壤温度、生育周期、干物质量、蒸散量和水分利用效率的影响。结果表明:各生育期土壤温度的主导影响因子有差异;5 cm深度处土壤温度日变幅最大,覆膜的增温效应主要体现在0~10 cm土层;处理间(DB和FC)生育周期最大相差8 d;整个生育期中,与全生育期覆膜处理相比,拔节期揭膜处理和抽雄期揭膜处理累积降温对收获时春玉米干物质量的效应在2012年分别为16.3 g·℃-1和60.2 g·℃-1,2013年分别为18.4 g·℃-1和61.8 g·℃-1;同一灌水模式下,随覆膜时间的延长,蒸散量减少,与充分灌水处理相比,调亏灌水处理在3种覆膜时长(A、B、C)下蒸散量在2012年依次减少7.1%、6.6%和4.3%,2013年依次减少6.3%、6.2%和5.4%;调亏灌水和抽雄期揭膜均可获得较高的水分利用效率,两年中处理间水分利用效率的极差(DB处理和FA处理)分别为0.12 g·mm-1和0.13 g·mm-1。综合考虑土壤温度、生育周期和水分利用效率,调亏灌水+抽雄期揭膜(DB)组合具有较好的节水增产效果。     

不同覆膜方式对陇东旱塬玉米田土壤温度的影响

在海拔1 700 m以下的陇东旱塬选择年降雨量和年平均积温相近的3个试验点,以玉米为栽培作物,进行秋季全膜双垄沟播栽培、春季顶凌全膜双垄沟播栽培、播前全膜双垄沟播栽培、半膜平铺和不覆膜5种栽培模式试验,分别测定地表5 cm、10 cm、15 cm、20 cm的土层地温,以探索全膜双垄沟播栽培技术对土壤地温的影响。结果表明,在玉米生长的每一个生育期,不同的土壤深度的地温和有效积温均是A.秋季全膜双垄沟播栽培>B.春季顶凌全膜双垄沟播栽培>C.播前全膜双垄沟播栽培>D.半膜平铺>E.不覆膜。并且在海拔1 700 m以下区域,秋季全膜双垄沟播栽培、春季顶凌全膜双垄沟播栽培、播前全膜双垄沟播栽培、半膜平铺的有效积温均能满足玉米正常生长所需的积温。不覆膜的有效积温不能满足玉米正常生长所需的积温。     

不同覆盖种植模式对马铃薯土壤温度、水分及产量的影响

以陇薯6号为试验材料,研究了不同覆盖种植模式对甘肃定西马铃薯田土壤温度、水分和产量的影响,并对其经济效益进行分析比较。结果表明,全地面覆盖双垄垄作侧播和全地面覆盖垄上微沟穴播处理在马铃薯整个生育期0~30 cm平均土壤温度较CK增加2.2℃和2.5℃,秸秆带状覆盖处理平均土壤温度较CK降低了1.0℃。覆膜垄沟集雨和秸秆带状覆盖技术都能明显改善土壤水分状况,在马铃薯生长前期集雨保墒效果尤为明显,出苗期全地面覆盖双垄垄作侧播、全地面覆盖垄上微沟穴播、秸秆带状覆盖在0~100 cm平均土壤含水量分别较CK提高2.6%和2.2%和1.6%。各处理马铃薯土壤温度和含水量垂直变化随着土壤深度的增加而减弱。全地面覆盖双垄垄作侧播、全地面覆盖垄上微沟穴播和秸秆带状覆盖增产效果明显,产量分别较CK增加33.6%、28.6%和23.2%。全地面覆盖双垄垄作侧播纯收益最高,秸秆带状覆盖次之,纯收益较CK分别增加7 201.56元·hm~(-2)和5996.04元·hm~(-2)。因此,黑膜全覆盖双垄垄作侧播技术在改善土壤水温效应的同时能显著增产增收,是定西地区马铃薯种植的高效栽培模式。     

不同降解膜覆盖对土壤水热与玉米生长的影响

为进一步研究验证不同降解地膜的田间应用效果,在大田条件下以露地栽培为对照,进行了可降解地膜H(江苏淮安产,降解周期120 d)、可降解地膜T(台湾产,降解周期120 d)和普通地膜覆盖玉米栽培试验,探讨不同地膜覆盖对土壤水分和温度、玉米生长发育、产量及相关性状的影响。结果表明,与露地对照相比,可降解地膜H覆盖能够明显提高玉米生育前中期(播种至大喇叭口期)0~60 cm土壤水分含量,提高播种后63 d内地下10、20 cm土壤温度,具有较好的土壤保墒、增温、保温作用;而可降解地膜T在玉米生育前期(播种至拔节期)作用较好,到玉米生育中期(大喇叭口期)其作用已经减弱。可降解地膜H和T覆盖均使玉米出苗率提高,分别为95.8%、95.3%,露地为93.6%;生育进程加快,生育期分别比露地缩短12 d、8 d;可降解地膜H覆盖能明显促进玉米中后期地上部干物质的积累,株高、茎粗及叶面积增加,穗部性状改善,秃尖缩短,穗粒数和千粒重增加,比露地增产40.7%,而可降解地膜T的覆盖效果(增产14.3%)虽然优于露地对照,但要差于H和普通地膜(增产39.5%)。研究认为,可降解地膜H的覆盖效果与普通地膜相当,而可降解地膜T的覆盖效果次之。在生产中应用可降解地膜,应根据当地环境条件进行选择。